DD201376A1 - METHOD AND DEVICE FOR VENTILATING WATER FOR DRINKING - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung wird angewendet zur Herstellung CO tief 2 haltiger nicht-alkoholischer Getraenke und betrifft das Entlueften von Wasser unter Vakuum, bei dem das mit Luft gesaettigte Wasser unter Vakuum, bei dem das mit Luft gesaettigte Wasser innerhalb eines Vakuums fein verteilt und dabei der Luftanteil bis auf einen Restluftanteil entweicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Frischwasser vor der Karbonisierung unter Vakuum durch einfache Mittel vollstaendig zu entlueften. Die Erfindung besteht darin, dass dem Frischwasser, bevor es unter Vakuum versprueht wird, CO tief 2 zugefuehrt wird, dieses Gas sich entsprechend den Partialdruecken teilweise im Wasser loest und den Luftanteil lockert, anschliessend dieses Wasser unter Vakuum versprueht und entlueftet wird, wobei sich ausser der Luft noch schon gebundenes CO tief 2 entbindet und dieses Gasgemisch abgesaugt wird und das entlueftete und noch mit einem durch das Vakuum nicht mehr zu entfernenden Restgasanteil behaftete Wasser, wobei der Restgasanteil nur noch aus CO tief 2 besteht, gesammelt und weiter verarbeitet wird.The invention is applied to the preparation of CO 2 deep non-alcoholic beverages and relates to the de-watering of water under vacuum, in which the air-saturated water under vacuum, in which the air-saturated water within a vacuum finely distributed while the air fraction to escapes to a residual air content. The invention has for its object to completely deaerate fresh water before the carbonization under vacuum by simple means completely. The invention is that the fresh water, before it is sprayed under vacuum, CO 2 is zuzufuehrt deep, this gas in accordance with the Partialdruecken partially dissolved in the water and loosens the air content, then this water is sprayed under vacuum and is vented, except the CO 2, which is already bound to CO 2, is released and this gas mixture is sucked off and the water still contaminated with a residual gas fraction which can no longer be removed by the vacuum, wherein the residual gas content consists only of CO 2, is collected and processed further.
Description
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Verfahren und Vorrichtung zum Entlüften von Wasser zur GetrankeherateilungMethod and device for deaerating water for beverage processing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung wird angewendet zur Herstellung COg-haltiger nicht-alkoholischer Getränke und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entlüften von Wasser unter Vakuum, bei dem das mit Luft gesättigte Wasser innerhalb eines Vakuums fein verteilt z. B. versprüht wird und dabei der Luftan- teil bis auf einen Restluftanteil entweicht und dann das entlüftete Wasser gesammelt und weiteren Verarbeitungsstufen zugeführt wird, wobei zur Durchführung des Verfahrens ein Vakuumkessel mit einem Wasserzulauf und einer Versprüheinrichtung sowie einer Gasabsaugleitung mit Vakuumpumpe versehen ist·The invention is applied to the production of COg-containing non-alcoholic beverages and relates to a method and an apparatus for venting water under vacuum, in which the air-saturated water within a vacuum finely distributed z. B. is sprayed while the Luft- part escapes to a residual air content and then the deaerated water is collected and fed to further processing stages, wherein for carrying out the method, a vacuum vessel with a water inlet and a Versprüheinrichtung and a Gasabsaugleitung provided with vacuum pump ·
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Bei der Herstellung von COg-haltigen nicht-alkoholischen Getränken ist es notwendig, um eine vollständige und feste Bindung des Wassers mit COg zu erreichen, das Wasser vorher zu entlüften· Dazu sind einmal die Druckentlüftung und die Vakuumentlüftung bekannt·In the production of COg-containing non-alcoholic beverages, in order to achieve a complete and firm binding of the water with COg, it is necessary to vent the water in advance. · For this purpose, once the pressure venting and the vacuum venting are known ·
Bei der DruokentlUftung wird dem Frischwasser COg oder COghaltiges Abgas aus einer Karbonisierstufe zugeleitet. Dabei wird die Luft aus dem Wasser entbunden, indem sie durch dasDuring the pressurized drying, COg or COg-containing waste gas from a carbonation stage is fed to the fresh water. The air is released from the water by passing through the water
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p entsprechend der Partialdrücke verdrängt wird*p is displaced according to the partial pressures *
Eine zugehörige Vorrichtung (DD 103 385) ist derart gestaltet, daß innerhalb einer Teilstromleitung der Frischwasserzufuhr eine Injektordüse angeordnet ist, die mit einer im Dom des Karbonisierkessels beginnenden COg-Luftgemisch-Abgasleitung in Verbindung steht, und daß nach Vereinigung beider Teilströme eine Mischstrecke vorgesehen ist, deren Ausgangeleitung im Wasserbehälter endet·An associated device (DD 103 385) is designed such that within a partial flow line of the fresh water supply an injector nozzle is arranged, which is in communication with a starting in the dome of the Karbonisierkessels COg-air mixture exhaust pipe, and that after combining both partial flows, a mixing section is provided whose outlet line ends in the water tank ·
Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß der Entlüftungseffekt vom Fremdgasanteil des verwendeten COg-Gases abhängig ist, d· h. bei der Verdrängung noch geringer .Restsauerstoffmengen im Getränk ist ein COp-Gas von höchster Reinheit notwendig.The disadvantage here is that the venting effect is dependent on the foreign gas content of the CO gas used, ie. in the displacement of even lower .Res Oxygen quantities in the drink is a COp gas of the highest purity necessary.
Desweiteren ist bei weitestgehender Entlüftung (<1mg Og/1) ein großer COg-Überschuß im Abblasegas notwendig, da entsprechend den physikalischen Gesetzmäßigkeiten, sonst kein Partialdruckunterschied besteht und somit keine Entlüftung erfolgt· Durch diesen Sachverhalt steigt der (X^-Verbr^uch an und es entsteht ein CO2-Verlust,Furthermore, with the greatest possible deaeration (<1 mg Og / l), a large excess of COg in the blow-off gas is necessary, since according to the physical laws, otherwise no partial pressure difference exists and thus no venting takes place. By this circumstance the (X.sub.x) burn increases and there is a loss of CO2,
Bei der Vakuumentlüftung wird Frischwasser unter Vakuum fein verteilt, wobei das Wasser entlüftet wird.In vacuum venting, fresh water is dispersed under vacuum, with the water being vented.
Zur Erzeugung dee Unterdruckes ist es bekannt (DE 1692740), den Saugstutzen einer Vakuumpumpe mit dem Gas raum des Vakuumkessels zu verbinden und den Unterdruck ständig aufrecht zu erhalten. Es ist auch möglich, den Unterdruck so weit zu erhöhen, daß für die Flüssigkeit im Entgasungsbehälter Siedezustand erreicht wird. Als Vakuumpumpe für diese Zwecke sind in der Anschaffung und im Betrieb sehr kostenaufwendige, große und komplizierte Vakuumpumpen notwendig.To generate dee negative pressure, it is known (DE 1692740) to connect the suction of a vacuum pump with the gas chamber of the vacuum boiler and to maintain the negative pressure constantly. It is also possible to increase the negative pressure so far that boiling condition is achieved for the liquid in the degassing. As a vacuum pump for this purpose very expensive, large and complicated vacuum pumps are necessary in the purchase and operation.
Zur Vermeidung dieses 'Nachteiles ist vorgeschlagen worden, ein hohes Vakuum durch einen Betriebswasserkreislauf zu erzeugen· Dazu mündet die Absaugleitung des Entgasungsbehälters in einen Injektor, durch den Betriebswasser im Kreislauf gepumpt wird. Der Betriebswasserkreislauf besteht aus einem Betriebswassersammelbehälter, einer Druckpumpe, dem InjektorTo avoid this' disadvantage has been proposed to generate a high vacuum through an operating water circuit · For this purpose, the suction line of the degassing leads into an injector, is pumped through the process water in the circuit. The operating water cycle consists of an operating water collection tank, a pressure pump, the injector
und verbindende Rohrleitungen.and connecting pipes.
An diesem Beispiel wird deutlich, welcher Aufwand zur Erzeugung eines hohen Vakuums als Voraussetzung fUr eine fast völlige Entlüftung des Wassers betrieben wird.This example makes it clear what effort is made to generate a high vacuum as a prerequisite for almost complete venting of the water.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Entlüften von mit CO2 zu sättigendem Wasser (DE 16 92 734) zur Herstellung kohlensäurehaltiger Getränke, wobei der Entzug der in der Flüssigkeit vorhandenen Luft durch einen Unterdruck erfolgt, ist zur Feinverteilung des zu entlüftenden Wassers und zur Erzeugung eines hohen Vakuums ein Strahlapparat vorgesehen. Dabei ist der im Vakuumraum des Entgasungskessels angeordnete Strahlapparat von einer Manschette umgeben. Am Strahlapparat ist einmal eine Wasserleitung und zum anderen eine Gaszuleitung angeschlossen. Die Gaszuleitung beginnt im Dom des Entgasungskessels neben der Manschette. Damit soll ein hohes Vakuum zur Entlüftung des Wassers erreicht werden·In another known device for deaerating with CO 2 to be saturated water (DE 16 92 734) for the production of carbonated drinks, wherein the withdrawal of the air present in the liquid is carried out by a negative pressure, is for the fine distribution of the air to be deaerated and for generating a high vacuum provided a jet apparatus. The jet apparatus arranged in the vacuum space of the degassing vessel is surrounded by a sleeve. At the jet apparatus is once connected to a water pipe and on the other a gas supply line. The gas supply line starts in the dome of the degassing boiler next to the cuff. This is to achieve a high vacuum for venting the water.
Nachteilig wirkt sich auch hierbei der hohe Aufwand aus, der betrieben wird, um durch einen hohen Unterdruck eine fast völlige Entlüftung des Wassers zu erreichen.A disadvantage also affects the high cost, which is operated to achieve by a high negative pressure almost complete venting of the water.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der Mängel des Standes der Technik durch eine effektive Entlüftung des Wassers.The aim of the invention is to eliminate the deficiencies of the prior art by effectively venting the water.
Aufgabe der Erfindung .Object of the invention.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Frischwasser zur Herstellung CC^-haltiger nicht-alkoholischer Getränke vor der Karbonisierung unter Vakuum durch einfache Mittel vollständig zu entlüften.The invention has for its object to completely vent fresh water for the production of CC ^ -containing non-alcoholic beverages before carbonization under vacuum by simple means.
Merkmale der ErfindungFeatures of the invention
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem mit Luft gesättigtem Wasser* bevor es unter Vakuum versprüht wird, CO2 oder COg-haltiges Gas zugeführt wird, dieses Gas sich entsprechend den Partialdrücken teilweise im Wasser löst und den Luftanteil lockert, anschließend dieses Wasser unter VakuumAccording to the invention, this object is achieved in that the air saturated with water * before it is sprayed under vacuum, CO 2 or COg-containing gas is supplied, this gas is partially dissolved in the water according to the partial pressures and loosens the air content, then this water vacuum
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versprüht und entlüftet wird, wobei sich außer der Luft noch schon gebundenes CO2 entbindet und dieses Gasgemisch abgesaugt wird und das entlüftete und noch mit einem durch das Vakuum nicht mehr zu entfernende Restgasanteil behaftete Wasser, wobei der Restgasanteil nur noch aus COg besteht, gesammelt und weiteren Verarbeitungsstufen zugeführt wird· Dabei wird als CO2-haltiges Gas das noch etwa 90 % CO2 enthaltende Abblasegas aus einer Karbonisier- oder Beruhigungsstufe dem Wasser vor dem Versprühen im Vakuum zugeführt. Die Zuführung erfolgt durch Injektorwirkung in einem Haupt- oder Teilstrom des Wassers·is sprayed and vented, which is unbound outside the air bound CO 2 and this gas mixture is sucked and the deaerated and still afflicted with a no longer to be removed by the vacuum residual gas content, the residual gas content consists only of COg, collected and The CO 2 -containing gas, the blowdown gas still containing about 90 % CO 2 from a carbonation or sedative stage is supplied to the water before spraying in a vacuum. The feed takes place by injector action in a main or partial flow of the water.
Die Lösung vorrichtungsgemäß besteht darin, daß im Wasserzulauf zum Vakuumkessel eine Injektordüse angeordnet ist, dessen Treibgaszuleitung mit einer COp-Quelle in Verbindung steht, wobei vorzugsweise die Treibgaszuleitung zur Injektordüse im Oberteil eines Karbonisierkessels oder eines Beruhigungsgefäßes beginnt und mit einem Rückschlagventil, einer einstellbaren Drossel und einem Absperrventil versehen ist.The solution according to the device is that in the water inlet to the vacuum chamber an injector nozzle is arranged, the propellant gas supply is connected to a COp source, preferably the Treibgaszuleitung to the injector nozzle in the upper part of a Karbonisierkessel or a sedative begins and with a check valve, an adjustable throttle and a shut-off valve is provided.
Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung bestehen in der restlosen Entfernung der Luft aus dem Wasser, in der Einsparung von COg-Gas sowie in der Verbesserung der Qualität der aus dem völlig entlüfteten Wasser hergestellten Getränke·The advantageous effects of the invention consist in the complete removal of the air from the water, in the saving of CO gas and in the improvement of the quality of the drinks produced from the completely deaerated water.
Desweiteren ist nur eine vereinfachte Vakuumeinrichtung erforderlich, da zusätzlich der veränderte Partialdruck ausgenutzt wird. Damit verringert sich auch der Energiebedarf für die Vakuumpumpe, und es wird zusätzlich noch Wasser, welches bei einer Hochvakuumeinrichtung als Sperrflüssigkeit angewendet werden müßte, eingespart.Furthermore, only a simplified vacuum device is required because in addition the changed partial pressure is utilized. This also reduces the energy requirement for the vacuum pump, and it is additionally still water, which would have to be applied in a high vacuum device as a barrier liquid, saved.
Ausführungsbeispiel:Embodiment:
Die Erfindung soll nachstehend an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert werden· Für das Beispiel der Vorrichtung zeigt die zugehörige Zeichnung das Prinzip der Entlüftung von Wasser unter Vakuum·The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. For the example of the device, the accompanying drawing shows the principle of venting water under vacuum.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dem Frischwasser, bevor es innerhalb eines Vakuums versprüht wird, CO2 gasförmigIn the method according to the invention, the fresh water, before it is sprayed within a vacuum, CO 2 gaseous
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zugeführt· Dieses CO2 kann aus einer gesonderten COg-Quelle stammen oder günstiger Weise wird das Abblasegas aus einer Karbonisier- oder Beruhigungsstufe benutzt, das etwa noch bis zu 90 % C02-Anteil besitzt. Die COg-Zuführung erfolgt durch Injektorwirkung und kann direkt in dem Hauptstrom dee Frischwassers oder in einen Nebenstrom eingeleitet werden. Ist das COg-Gas in das mit Luft gesättigte Frischwasser eingeleitet, wird der Luftanteil im Wasser gelockert und COg beginnt sich im Wasser entsprechend der Partialdrlicke zu lösen.This CO 2 can come from a separate COg source or, more favorably, the blow-off gas from a carbonation or calming stage is used, which still has up to 90 % C0 2 share. The COg supply is effected by injector action and can be introduced directly into the main stream dee fresh water or into a secondary stream. If the CO gas is introduced into the fresh water saturated with air, the air content in the water is loosened and COg begins to dissolve in the water according to the partial pressures.
Dieses Frischwasser mit schon gelösten COg-Anteilen und gelockertem Luftanteil wird nun unter Vakuum fein verteilt, z. B. versprüht.This fresh water with already dissolved COg shares and loosened air content is now finely distributed under vacuum, z. B. sprayed.
Durch das Vakuum wird das Wasser entlüftet, d. h. die noch im Wasser gelöste Luft und aber auch wieder ein Teil des schon gelösten C0c entbindet sich aus dem Wasser und wird durch das ständig aufrecht gehaltene Vakuum abgesaugt. Da sich Luft entsprechend den inneren Gasdrücken leichter entbindet als COp, wird die Luft vollständig aus dem Wasser ausgetrieben. Das sich über dem Wasser befindende Vakuum besteht in seinem noch vorhandenen Gasanteil aus Luft und CO2, wobei sich die Gasatmosphäre in Richtung eines niedrigen Luftpartialdruckes ständig verändert. Der noch im Wasser verbliebene Restgasanteil, der durch das Vakuum nicht mehr zu entfernen ist,.beinhaltet nur noch CO2. Somit ist nur noch vollständig entlüftetes und schon leicht karbonisiertes Wasser vorhanden, was gesammelt und weiteren Verarbeitungsstufen, z. B. Karbonisieren, Beruhigen und Mischen zugeführt wird.Due to the vacuum, the water is vented, ie, the air still dissolved in the air and again a part of the already dissolved C0 c is released from the water and is sucked off by the constantly maintained vacuum. Since air is released more easily than COp according to the internal gas pressures, the air is completely expelled from the water. The vacuum located above the water consists in its remaining gas content of air and CO 2 , whereby the gas atmosphere constantly changes in the direction of a low partial air pressure. The residual gas remaining in the water, which can no longer be removed by the vacuum, only contains CO 2 . Thus, only completely deaerated and already slightly carbonated water is present, which is collected and other processing stages, eg. B. carbonation, calming and mixing is supplied.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Vakuumkessel 1, einem Beruhigungsgefäß 2 und einem Fertiggetränkkessel 3. Die Entlüftung des Wassers erfolgt im Vakuumkessel 1· Dazu ist der Vakuumkessel 1 mit einer Gasabsaugleitung 4 versehen, die im Dom des Vakuumkessels 1 beginnt und mit einer Vakuumpumpe 5 mit Motor 6 in Verbindung steht. Zur Frischwasserzufuhr ist die Wasserzulaufleitung 7 vorgesehen. Die Wasserzulaufleitung 7 besitzt ein Absperrventil 8, eineThe device of the invention consists of a vacuum vessel 1, a sedative vessel 2 and a finished beverage boiler 3. The venting of the water takes place in the vacuum tank 1 · For this, the vacuum vessel 1 is provided with a Gasabsaugleitung 4, which begins in the dome of the vacuum vessel 1 and with a vacuum pump 5 with Motor 6 is in communication. For fresh water supply, the water supply line 7 is provided. The water supply line 7 has a shut-off valve 8, a
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Injektordüse 9 und ist mittig durch das Oberteil des Vakuumkessels 1 bis zu einem Verteiler 10 geführt. Der Verteiler 10 ist vorzugsweise eine Versprüheinrichtung. Die Injektordüse 9 steht außer mit der Wasserzulaufleitung 7 noch mit einer Treibgaszuleitung 11 in Verbindung· Die Treibgaszuleitung 11 beginnt im Dom des Beruhigungsgefäßes 2 und leitet das Abblasegas dieses Gefäßes, welches aus luft und etwa noch 90 % COg besteht, zur Injedktordlise 9. Vor dem Injektor 9 besitzt die Treibgasleitung 11 noch ein Rückschlagventil 12, eine einstellbare Drossel 13 und ein Absperrventil 14· Im Vakuumkessel 1 sammelt sich das entlüftete Wasser· Zur Förderung dieses Wassers zur Karbonisierstufe ist am Vakuumkessel 1 eine Abförderleitung 15 mit Pumpe 16 angeordnet·Injector 9 and is guided centrally through the upper part of the vacuum vessel 1 to a manifold 10. The distributor 10 is preferably a spraying device. Apart from the water supply line 7, the injector nozzle 9 is also connected to a propellant gas feed line 11. The propellant gas feed line 11 starts in the dome of the settling vessel 2 and directs the blow - off gas of this vessel, which consists of air and about 90 % CO gas, to the injector station 9 Injector 9 has the propellant gas line 11 is still a check valve 12, an adjustable throttle 13 and a shut-off valve 14 · In the vacuum vessel 1, the deaerated water collects · To promote this water to Karbonisierstufe a discharge line 15 with pump 16 is arranged on the vacuum vessel 1
Die Wirkungsweise der Vorrichtung entspricht dem Verfahren. Das mit Luft gesättigte Frischwasser wird durch die, Injektordüse 9 geleitet und dort mit COg-Abblasegas, welches durch die Drossel 13 in der Menge dosiert wird, aus dem Beruhigungsgefäß 2 vermischt· Hierbei erfolgt bis zum Vakuumkessel 1 eine Lockerung der Bindung der Luft und ein Lösen von COg im Wasser· Im Vakuumkessel 1 wird das Wasser versprüht· Durch das Vakuum im Vakuumkessel 1 wird der gelockerte Luftanteil entbunden unter gleichzeitiger Entbindung auch eines Teiles des COg* welches das Entbinden der Luft zusätzlich unterstützt· Im Vakuumkessel 1 befindet sich ein Vakuum, dessen vorhandener Gasanteil aus Luft und COg besteht und der ständig durch die Vakuumpumpe 5 abgesaugt wird· Durch das Absaugen verändert sich der Gasanteil im Vakuumkessel 1 in Richtung des niedrigen Luftpartialdruckes· Das im Vakuumkessel 1 sich sammelnde Wasser ist vollständig entlüftet· Der im Wasser durch das Vakuum nicht mehr zu entfernende Gasanteil besteht nur noch aus COg. Das entlüftete und gesammelte Wasser wird vom Vakuumkessel 1 durch die Pumpe 16 einer weiteren Injektordüse 17 zur Karbonisierung zugeführt·The mode of operation of the device corresponds to the method. The fresh air saturated with fresh water is passed through the, injector 9 and there mixed with COg blow-off gas, which is metered through the throttle 13 in the amount of the settling vessel 2. This takes place to the vacuum vessel 1, a relaxation of the binding of the air and a Dissolving COg in the water · The water is sprayed in the vacuum vessel 1. · The vacuum in the vacuum vessel 1 releases the loose air component while at the same time releasing a part of the COg * which additionally supports the air release · There is a vacuum in the vacuum vessel 1 The existing gas content consists of air and COg and is constantly sucked off by the vacuum pump 5. The suction changes the gas content in the vacuum vessel 1 in the direction of the low partial pressure of air Vacuum gas that can no longer be removed only consists of COg. The deaerated and collected water is supplied from the vacuum vessel 1 through the pump 16 to another injector nozzle 17 for carbonization.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EPAE | Change in the person, name or address of the patentee | ||
| UW | Conversion of economic patent into exclusive patent | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |